一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，自上至下依次包括耐磨头、齿体和齿柄，所述齿体和齿柄一体成型，所述耐磨头的下端镶嵌在齿体顶端的耐磨头槽内，所述齿体表面设有合金强化微区域，所述合金强化微区域由激光熔化齿体基材形成的微熔池在随后的快速冷却凝固过程中包裹微熔池中的增强相颗粒所形成。制备方法包括：(1)原料锻造；(2)齿体车外圆台阶；(3)齿体顶端钻耐磨头槽；(4)铜焊耐磨头；(5)热处理；(6)抛丸；(7)卡簧；(8)防锈处理；(9)在齿体表面形成合金强化微区域。本发明专利技术的旋挖齿具有表面高耐磨性的同时，还保持了旋挖齿基材的整体韧性。

A rotary tooth with wear resistance and toughness and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿及其制备方法
本专利技术属于旋挖齿及其制备
，具体涉及一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿及其制备方法。
技术介绍
旋挖齿是旋挖钻机钻头部件的关键作业部分，其根部与钻头连接，锥形面和硬质合金头作为旋挖作业面。由于作业过程中，旋挖齿与被旋挖物的强烈相互作用。使得旋挖齿锥形面易被磨损，最终失效。目前提高旋挖齿锥形面耐磨的常用方法是，在锥形面表面熔覆耐磨层，提高其耐磨性。但此类方法的缺点是，熔覆过程带来的大量热输入导致基材内部的热应力积累，基材韧性降低，因此旋挖齿在作业过程中易产生脆断，熔覆层也容易剥落。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，自上至下依次包括耐磨头、齿体和齿柄，所述齿体和齿柄一体成型，所述耐磨头的下端镶嵌在齿体顶端的耐磨头槽内，所述齿体表面设有合金强化微区域，所述合金强化微区域由激光熔化齿体基材形成的微熔池在随后的快速冷却凝固过程中包裹微熔池中的增强相颗粒所形成。优选地，所述合金强化微区域为点状、环状、螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，自上至下依次包括耐磨头、齿体和齿柄，所述齿体和齿柄一体成型，所述耐磨头的下端镶嵌在齿体顶端的耐磨头槽内，其特征在于，所述齿体表面设有合金强化微区域，所述合金强化微区域由激光熔化齿体基材形成的微熔池在随后的快速冷却凝固过程中包裹微熔池中的增强相颗粒所形成。

【技术特征摘要】
1.一种兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，自上至下依次包括耐磨头、齿体和齿柄，所述齿体和齿柄一体成型，所述耐磨头的下端镶嵌在齿体顶端的耐磨头槽内，其特征在于，所述齿体表面设有合金强化微区域，所述合金强化微区域由激光熔化齿体基材形成的微熔池在随后的快速冷却凝固过程中包裹微熔池中的增强相颗粒所形成。2.根据权利要求1所述的兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，其特征在于，所述合金强化微区域为点状、环状、螺旋状中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，其特征在于，点状的合金强化微区域弥散分布于齿体表面；单个点状分布的合金强化微区域的直径为100～5000μm；点状分布的合金强化微区域由脉冲激光束形成。4.根据权利要求2所述的兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，其特征在于，环状合金强化微区域沿齿体高度方向等间隔分布于齿体表面，单个环状合金强化微区域的熔宽为2～5mm；环状分布的合金强化微区域由连续激光束形成。5.根据权利要求2所述的兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，其特征在于，螺旋状合金强化微区域沿齿体高度方向呈螺旋状分布于齿体表面，螺旋状合金强化微区域的熔宽为2～5mm；螺旋状合金强化微区域由连续激光束形成。6.根据权利要求1～5任一项所述的兼具耐磨性和韧性的旋挖齿，其特征在于，所述齿体的材质为H13K、321、309、310S、314、6Mo、15CrMo、42CrMo、35CrMnSi、12Cr1MoV、12CrMoWVTiB、10Cr2Mo1、25Cr2Mo1V、20Cr3MoWv、1Cr11MoV、1Cr12WmoV或2Cr12WmoNbVB；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段韧，徐陈，成中庚，赵树森，陈峰，
申请(专利权)人：江苏中科大港激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32